Окисно-ртутный электрод для химического источника тока Советский патент 1976 года по МПК H01M4/36 

1

Известен окисно-ртутный электрод для химического источника тока, активная масса которого, содержащая добавку электропроводного материала, заключена в матрицу из щелочестойкого металла.

Образующаяся во время разряда металлическая ртуть собирается в капли и только поверхность их во время повторных зарядов может покрываться тонкой пленкой окисла. Для обеспечения повторного заряда ртуть должна быть сохранена в диспергированном состоянии.

С целью увеличения числа циклов перезаряда предлагается матрицу выполнить из металла со структурой Ренея, с добавкой связующего, например полиизобутилена, в количестве 0,4-2,0 вес. %.

Матрица препятствует образованию и стеканию капель ртути, которая даже после многих циклов зарядки и разрядки остается мелко раздробленной и поэтому хорошо заряжается.

Благодаря недостаточной проводимости окиси ртути, в активную массу добавляется от 2 до 20 вес. % графита и/или ацетиленовой сажи. Можно использовать никелевый поролок, например порошок карбонильного никеля. Из-за хорошей проводимости рекомендуется применение никелевых блесток в чешуйчатой форме, которые могут быть дополнительно амальгамированы. Благодаря этому в электроде не только кожно увеличить содержание ртути, но при разрядке готовых элементов сильнее подавляется потенциал

NiOOH-№(ОН)2.

В качестве связующего средства, наряду с другими, пригодны и металлические порощки, однако они обладают и недостатком, заключающимся в необходимости применения высоких температур и давлений. Кроме того, труднее производить амальгамирование твердого, хотя и пористого, предмета, поскольку в первую очередь во время амальгамирования заполняются поры на поверхности. Поэтому рекомендуется применять органические связующие средства, стойкие как к крепким щелочным растворам, так и к реакции окисления. Наиболее предпочтительным является применение полиизобутилена. Пе влияя на электрохимические свойства, можно применять примерно от 0,4 до 2 вес. % этого связующего, но наиболее подходящее содержание его составляет от 0,5 до 1 вес. %.

В качестве материала матрицы применены

сплавы Ренея, в частности сплавы никеля, железа и кобальта по отдельности или вместе, сплавленные и обработанные кислотами, щелочами, водой или другими содержащими гидроокиси соединениями, с тем чтобы растворить содержащиеся в них неактивные металлические компоненты, такие как алюминий, цинк, матний, кремний, кальций и литий. В этом процессе остающийся металл насыщается больщим количеством водорода.

Чтобы зарядить электрод, его обрабатывают перед постановкой электрохимическим способом таким образом, что ртуть преобразуется в окись ртути. Эта электрохимическая обработка может быть также проведена, когда электрод уже помещен в элемент. Электроды, содержащие ртуть, могут заряжаться чисто химическим путем, а именно путем воздействия кислородом, по возможности под повышенным давлением.

Конструкция такого электрода стойка даже при одноразовой разрядке, но предпочтительно использовать ее в аккумуляторах. Такой электрод особо пригоден для очень медленно разряжаемых источников тока, так как в известных источниках тока уже восстановленная ртуть частично переходит в противоположный электрод, а затем покрывает на ртутном электроде еще имеющуюся на нем окись ртути.

В известных электродах из окиси ртути можно было только при медленной разрядке использовать для получения тока лишь поло1И1ну теоретической емкости. В предлагаемых электродах может быть использовано свыще 90% теоретической емкости.

Электрод может быть применен в качестве измерительного, в частности, для измерений значений рН и потенциалов электродов, поскольку он легко регенерируется и очищается после использования в различных растворах и не содержит каких-либо хрупких стеклянных деталей, а входит в непосредственный контакт с измеряемым раствором, что исключает помехи в процессе измерения.

Формула изо.бретения

1.Окисно-ртутный электрод для химического источника тока, активная масса которого, сол,ержащая добавку электропроводного материала, заключена в матрицу из щелочестойкого металла, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа циклов перезаряда, матрица выполнена из металла со структурой Ренея, например никеля Ренея.

2.Электрод по п. 1, отличающийся тем, что в указанный металл введена добавка связующего, например полиизобутилена, в количестве 0,4-2,0%.